ЦАГИ создал перспективную технологию обработки деталей на станках с ЧПУ

Разработка перспективных летательных аппаратов требует новых подходов к изготовлению деталей конструкции. Одним из актуальных трендов является применение титановых сплавов, в том числе – в создании крупноразмерных свободно летающих моделей – демонстраторов технологий. Важной задачей в этом направлении является фрезерная обработка деталей на станках с ЧПУ. Научно-производственный центр (НПЦ) Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») работает над созданием технологий в этой области.

Актуальным примером является технология изготовления тонкостенных широкохордных роторных лопаток компрессора перспективного газотурбинного двигателя из титанового сплава. Данная работа была отмечена премией Губернатора Московской области в сферах науки, технологии, техники и инноваций для молодых ученых и специалистов.

Основная идея технологии, предлагаемой коллективом инженеров ЦАГИ, – применение быстросъемных гасителей вибраций заготовки, что делает процесс фрезерования высокопроизводительным. «Компрессорные лопатки являются одними из наиболее ответственных деталей двигателя, поэтому к ним предъявляются особенно жесткие технические требования по качеству и точности изготовления. Однако производительность их фрезерной обработки на оборудовании с ЧПУ существенно ограничивается вибрациями заготовки при использовании высокоскоростного резания. Среди негативных последствий – порча поверхности и потеря точности геометрических характеристик», – пояснил инженер научно-технического центра НПЦ ФАУ «ЦАГИ» Владимир Пупчин.

Технология, созданная в институте, предполагает использование универсального технологического навесного гасителя вибраций, который позволяет рассеивать энергии вибрации заготовки. Дополнительно были разработаны специальные приспособления и вакуумные крепления, обеспечивающие фиксацию и наладку оборудования на ЧПУ.

Предварительно специалисты ЦАГИ провели оценку усилий резания и частотного воздействия фрезы на заготовку, определили рациональные значения скорости резания и основные технологические параметры фрезерной обработки. Также была разработана методика оптимизации конструктивных параметров гасителей для характерных диапазонов жесткостей и масс обрабатываемых заготовок.

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») основан 1 декабря 1918 года. Сегодня ЦАГИ – крупнейший государственный научный центр авиационной и ракетно-космической отрасли Российской Федерации, где успешно решаются сложнейшие задачи фундаментального и прикладного характера в областях аэро- и гидродинамики, аэроакустики, динамики полета и прочности конструкций летательных аппаратов, а также промышленной аэродинамики. Институт обладает уникальной экспериментальной базой, отвечающей самым высоким международным требованиям. ЦАГИ осуществляет государственную экспертизу всех летательных аппаратов, разрабатываемых в российских КБ, и дает окончательное заключение о возможности и безопасности первого полета. ЦАГИ принимает участие в формировании государственных программ развития авиационной техники, а также в создании норм летной годности и регламентирующих государственных документов.

Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (далее – Центр) создан в соответствии с Федеральным законом от 4 ноября 2014 года № 326-ФЗ, принятым во исполнение поручения Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина от 15 сентября 2011 года № ВП-П7-6543, для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики.

Центр осуществляет от имени Российской Федерации полномочия учредителя и собственника имущества организаций в соответствии с перечнем, утвержденным Распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 декабря 2015 года № 2489-р, в порядке и объеме полномочий, которые устанавливаются Правительством Российской Федерации.

В состав ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» входят следующие предприятия: ФАУ «ЦАГИ» (г. Жуковский, Московская область); ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (г. Москва); ФАУ «ГосНИИАС» (г. Москва); ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск); ФКП «ГкНИПАС» (пос. Белозерский, Московская область).